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1、分数:任课教师签字:华北电力大学研究生结课作业学年学期:2013-2014第一学期名称:传感与检测技术学生姓名:张文正提交时间:2013年11月6日《传感与检测技术》结课报告一、传感与检测技术的发展及现状1、传感器的现状传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和口动控制的首要环节。传感器产品的门类品种繁多,用于流程工业的主要有:温度传感器、压力传感器、重量传感器、流量传感器、液位传感器、氧敏传感器,
2、各种力墩传感器、气敏传感器、分析仪表等,用于机械工业的还冇:开关类的接近/定位传感器、安门开关等安全传感器、旋转编码器、视觉传感器、速度传感器、加速度传感器等。目前国内传感器共分10大类,24小类,6000个品种。而国内品种更多,如美国约有17000种传感器,所以我国发展传感器品种的领域很宽广。屮国传感器的市场近几年一直持续增长,增长速度超过15%,2003年销售额为186亿元,同比增长32.9%;而卅:界非军用传感器市场1998年为325亿美元,平均增长率为9%,预计2008年将增加到506亿美元。2003年屮国传感器应用四大领域为工业及汽车电了产品、通信电了产品、消费电了产品专用设备
3、,其中工业和汽车电子产品占市场份额的33.5%。由于改革开放,我国巨大的帀场,引來了各国厂商如西门子、横河、霍尼韦尔、欧姆龙、邦纳等公司,这为最终用户和工业设备制造厂带来了很大的便利,而国内传感器和检测仪表生产虽有发展,但这远不能跟上形势的要求。各国传感器生产和研发的规模在不断扩大,美国约冇1300家生产和开发传感器的厂家,100多个研究院所和院校,日木有800家厂商。我国近年建立了传感器技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室等研发基地,初步建立了敏感元件和传感器产业,2000年总产量超过13亿只,口前我国已冇1688家从事传感器的生产和研发的企业,英屮从事MEMS研制生产的已冇5
4、0多家,至「十五”末期,敏感元件和传感器年总产量已达到20亿只。传感器技术包括敏感机理、敏感材料、工艺设备和计测技术四个方面,约有30多种技术。随着微电子技术的发展,传感器技术发展很快,我国研发的力量尚需大量投入,特别要加强具冇自主知识产权的传感器的开发、科研成果的传化及传感器生产产业化问题,在我国更是迫在眉睫的问题,在批量生产情况厂控制传感器产詁性能(主要是稳定性、可靠性),使之合格率很高,就需要有先进的制造工艺和自动化水平很高的工艺设备,我国应在开发专用工艺设备上下功夫,解决传感器生产产业化的“瓶颈”问题;在传感器的应用上,特别是新型传感器的应用上,还没大力推广,改革开放创造了有利条
5、件,各种工业设备应用了先进的传感器,这扩大了传感器市场,也使我国新型传感器生产产业化冇了动力。我国在传感器生产产业化过程中,应该兼顾引进国外技术和自主创新两方而。在引进国外先进技术中,可以捉高自己的技术,同时也满足了国内市场的需求,形成了传感器生产产业规模。如横河公司最近发布的EJX多变量变送器,就是个可以考虑引进技术的例子,它精度高(0.025%)、智能化程度高,采用现场总线技术,由于能把质量流量、介质压力及导管堵塞、诊断、蒸气伴热诊断和孔板磨损情况等多种变量和信息经现场总线传输给中央控制室;对保证生产和提供设备维护信息、保证安全运行都很有利,这种新型变送器的发展,配合了自动化系统管控
6、一体化的变革,只有信息源头能力强了,信息丰富了,才能使信息化更好促进生产力发展。2、传感器的发展趋势当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后,随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展,未來的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。在各种新兴科学技术呈辐射状广泛渗透的当今社会,作为现代科学“耳口”的传感器系统,作为人们快速获取、分析和利用有效信息的基础,必将进一步得到社会各界的普遍关注。(一)、利用新发现的现象、效应。传感器本来就是基于一系列效应制造出来的,目前应用的效应很多,比如压电效应、压阻效应
7、等等,还有一些效应是我们未知的,等着我们去认识;(二)、采用高新技术。随着计算机、电子技术以及制造加工技术的发展,传感器也进入高速发展时期,这些技术都是开发和设计传感器的基础。高科技含量的传感器是未来产业化的一个方向。(三)、新材料的开发。传感器的感应元件、传感器保护的基础都是齐种材料,随着人们对新材料性能的掌握,将大大促进传感器的发展。近年,广泛应用的材料有陶瓷、光纤、高分子有机材料等。(四)、不断提高传感器的性能。影响传感器的性
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